激光投影仪中的激光功率管理制造技术

技术编号:23242292 阅读:37 留言:0更新日期:2020-02-04 20:29
描述了一种用于在基于激光的投影显示器中提供和维持图像质量、特别是彩色图像质量的投影仪或方法,该基于激光的投影显示器使用在有限参数范围内可操作的多个PWM激光器,以用于在激光投影仪的至少一个彩色通道中进行照射。描述了一种被配置成按顺序投射图像帧的投影仪的激光光源,包括发射相同色彩或相似色彩的光的N个发光子单元,其中N大于或等于2,并且其中每个发光子单元可以彼此独立地被驱动。当光源必须被调暗时,至少一个发光子单元在投射图像帧的时间的至少1/N的时间区间期间被关闭或中断或转向。

Laser power management in laser projector

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光投影仪中的激光功率管理本专利技术涉及投影仪、投影仪子系统、投影仪控制器、操作和构造投影仪的方法以及用于实现方法的软件。背景与通常以CW输出(连续波输出)操作的灯源相比,激光源在结构和操作上更复杂。激光源通常通过被脉冲调制或时间调制而关于寿命和效率受益。在一些情形中,这对于系统效率会是有利的,这是因为不需要在通常发生在图像帧或子帧之间的投影仪暗时间期间产生和浪费激光。然而,在许多情形中,可用的激光器仅能在关于频率和占空比的脉宽调制(PWM)参数的有限范围内可靠地操作。这是重要的,因为当脉冲式激光(来自一个脉冲式激光器或多个激光源)照射空间光调制光阀(诸如硅上液晶(LCOS)器件或数字微镜阵列器件(DMD)设备)时会出现各种问题。作为第一示例,由于来自脉冲式激光源的激光脉冲调制与空间光调制器(SLM)阵列像素的时间调制的相互作用,会出现图像伪像,以使得如果个体或聚集激光脉冲在每个给定帧的图像内容投射期间提供的光线不足,则图像代码值或灰度级可能不会如实地再现。其次,激光源的个体或聚集脉冲特性也会由于操作波动或降级而改变,这则会使激光器与SLM的时间或脉冲相互作用不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于与投影仪联用的激光光源,所述投影仪被配置成按顺序投射图像帧,所述激光光源包括一种色彩的至少一个光源、发射所述一种色彩或类似色彩的光的N个发光子单元,其中N大于或等于2,并且其中每个发光子单元能够独立于彼此被驱动,每一帧被分成子帧,每一子帧的时间区间是投射图像帧的时间区间的至少1/N,其中,当所述光源必须被调暗时,所述发光子单元中的至少一者被关闭达等于每一帧中的子帧历时的累积时间区间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170609 EP 17175372.61.一种用于与投影仪联用的激光光源,所述投影仪被配置成按顺序投射图像帧,所述激光光源包括一种色彩的至少一个光源、发射所述一种色彩或类似色彩的光的N个发光子单元,其中N大于或等于2,并且其中每个发光子单元能够独立于彼此被驱动,每一帧被分成子帧,每一子帧的时间区间是投射图像帧的时间区间的至少1/N,其中,当所述光源必须被调暗时,所述发光子单元中的至少一者被关闭达等于每一帧中的子帧历时的累积时间区间。


2.如权利要求1所述的激光光源,其特征在于,还包括波长转换器件,其中,所述激光光源被配置成使得所述激光光源照射所述波长转换器件。


3.如权利要求2所述的激光光源,其特征在于,所述激光光源的每个发光子单元照射不同的波长转换器件或相同的波长转换器件。


4.如任何前述权利要求所述的激光光源,其特征在于,所述激光光源具有发射蓝光的两个发光子单元。


5.如权利要求4所述的激光光源,其特征在于,所述蓝光的一部分被配置成激发黄色或绿色波长转换器件。


6.如权利要求5所述的激光光源,其特征在于,进一步包括组合器和所述投影仪的空间光阀调制器,其中,由所述黄色或绿色波长转换器件发射的黄光与由所述发光子单元发射的蓝光在所述组合器中被组合,并且所得到的白光照射所述投影仪的所述空间光阀调制器。


7.如任何前述权利要求所述的激光光源,其特征在于,进一步包括两个波长转换器件,其中,所述两个波长转换器件中的每一者由所述光源的单个发光子单元照射。


8.如任何前述权利要求所述的激光光源,其特征在于,进一步包括用于将所述光源的光学输出功率调暗的装置,所述发光子单元中的第一发光子单元被配置成:在投射图像帧的时间区间的整个第一部分期间被关闭,并在投射所述图像帧的所述时间区间的第二部分期间发射光,而所述激光器子单元中的第二激光器子单元被配置成:在投射所述图像帧的所述时间区间的所述第一部分期间发射光,并在投射所述图像帧的所述时间区间的整个所述第二部分期间被关闭。


9.如权利要求1至7中任一项所述的激光光源,其特征在于,进一步包括被配置成发射一种色彩的光的三个发光子单元,其中,投射图像帧的第一时间区间被分成相等历时的三个第二时间区间,并且用于调暗的装置被配置成:优选地将所述激光光源调暗1/3而不修改正向电流的幅值和/或PWM信号的频率和/或占空比;其中,所述三个发光子单元中的仅两个发光子单元在所述三个第二时间区间中的任一者期间发射光。


10.如权利要求9所述的激光光源,其特征在于,所述用于调暗的装置被配置成:优选地将所述激光光源调暗2/3而不修改所述正向电流的幅值和/或PWM信号的频率和/或占空比;所述用于调暗的装置被配置成使得所述三个发光子单元中的仅一个发光子单元在所述三个第二时间区间中的任一者期间发射光。


11.如任何前述权利要求所述的激光光源,其特征在于,包括至少六个发光子单元,其中,所述至少六个发光子单元被分成包括至少两个发光子单元的三组,每一组发射一种色彩,其中,包括至少两个发光子单元的第一组发射红光;包括至少两个发光子单元的第二组发射绿光,而包括至少两个发光子单元的第三组发射蓝光。


12.如权利要求11所述的激光光源,其特征在于,正向电流对于每一组发光子单元是不同的。


13.一种用于与投影仪联用的用于操作激光光源的方法,所述投影仪被配置成按顺序投射图像帧,所述激光光源包括一种色彩或相似色彩的至少一个光源、发射所述一种色彩的光的N个发光子单元,其中N大于或等于2,并且其中每个发光子单元能够彼此独立地被驱动,所述方法包括:将每一帧分成子帧,每一子帧的时间区间是投射图像帧的时间区间的至少1/N,所述方法进一步包括:通过使所述发光子单元中的至少一者关闭达等于每一帧中的子帧历时的累积时间区间来将所述光源调暗。


14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法使用波长转换器件,其中,所述激光光源照射所述波长转换器件。


15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述激光光源的每个发光子单元照射不同的波长转换器件或相同的波长转换器件。


16.如权利要求13至15中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法具有发射蓝光的两个发光子单元。


17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,所述蓝光的一部分激发黄色或绿色波长转换器件。


18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,进一步包括组合器和所述投影仪的空间光阀调制器,其中,由所述黄色或绿色波长转换器件发射的黄光与由所述发光子单元发射的蓝光在所述组合器中被组合,并且所得到的白光照射所述投影仪的所述空间光阀调制器。


19.如权利要求13至18中任一项所述的方法,其特征在于,进一步包括两个波长转换器件,其中,所述两个波长转换器件中的每一者由所述光源的单个发光子单元照射。


20.如权利要求13至19中任一项所述的方法,其特征在于,进一步包括将所述光源的光学输出功率调暗,所述发光子单元中的第一发光子单元在投射图像帧的时间区间的整个第一部分期间被关闭,并在投射所述图像帧的所述时间区间的第二部分期间发射光,而所述激光器子单元中的第二激光器子单元在投射所述图像帧的所述时间区间的所述第一部分期间发射光,并在投射所述图像帧的所述时间区间的整个所述第二部分期间被关闭。


21.如权利要求13至20中任一项所述的方法,其特征在于,进一步包括被配置成发射一种色彩的光的三个发光子单元,其中,投射图像帧的第一时间区间被分成相等历时的三个第二时间区间,并且用于调暗的装置被配置成:优选地将所述激光光源调暗1/3而不修改正向电流的幅值和/或PWM信号的频率和/或占空比;其中,所述三个发光子单元中的仅两个发光子单元在所述三个第二时间区间中的任一者期间发射光。


22.如权利要求21所述的方法,其特征在于,进一步包括优选地将激光光源调暗2/3而不修改正向电流的幅值和/或PWM信号的频率和/或占空比;所述调暗使得所述三个发光子单元中的仅一个发光子单元在所述三个第二时间区间中的任一者期间发射光。


23.如权利要求13至22中任一项所述的方法,其特征在于,包括至少六个发光子单元,其中,所述至少六个发光子单元被分成包括至少两个发光子单元的三组,每一组发射一种色彩,其中,包括至少两个发光子单元的第一组发射红光;包括至少两个发光子单元的第二组发射绿光,...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·希克尔M·N·恩戈
申请(专利权)人:巴科股份有限公司
类型:发明
国别省市:比利时;BE

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